通信设备行业深度报告：AI时代交换机迎四大产业变革新机遇.docx

目 录

1、交换机：AI时代的核心网络通信设备 5

、交换机工作在数据链路或网络层，负责电/光信号转发 6

、交换芯片为核心部件，框式、盒式交换机各司其职 9

2、交换机变革1：AI驱动组网架构变革，新增后端组网需求 13

、RDMA技术被广泛应用于AI智算中心组网，IB与以太网分庭抗礼 13

、AI/ML后端市场快速增长，拉动交换机和网卡需求 20

、未来组网架构—Scaleup和Scaleout的探讨 24

3、交换机变革2：800G交换机开始放量，102.4T交换芯片有望推出 26

、AI大幅提升算力需求，驱动以太网交换机需求增长 26

、交换芯片不断升级，102.4T芯片有望于2025年底推出 31

、AI拉动高速交换机需求，全球800G交换机开始放量 33

4、交换机变革3：交换机白盒化趋势显著，带来新成长机遇 35

5、交换机变革4：光交换机逐渐成熟，光电融合组网落地大模型训练 38

6、投资建议及交换机相关企业介绍 40

、盛科通信：稀缺的国产商用交换机芯片龙头 41

、紫光股份：国内交换机排头兵，率先布局1.6T端口、800GCPO交换机 42

、中兴通讯：核心芯片自研，400G交换机全场景布局 42

、锐捷网络：中标多个头部互联网客户项目，受益于白盒化浪潮 43

、共进股份：800G交换机陆续交付，突破多个海外客户 44

、菲菱科思：发力中高端产品，国内领先ODM/OEM厂商 44

7、风险提示 45

图表目录

图1：交换机种类较多 6

图2：交换机主要工作在OSI模型中的数据链路和网络层 7

图3：光信号通过端口进入交换机内部通过PHY、MAC层后进行转发 8

图4：美满12.8T芯片白盒交换机内部构成图 9

图5：信号在交换机中传递过程示意图 9

图6：以太网交换芯片报文处理架构 10

图7：典型以太网交换芯片架构 10

图8：博通Trident5交换芯片架构 10

图9：框式交换机构造 11

图10：盒式交换机示意图 11

图11：框式交换网板示意图 11

图12：框式业务接口板示意图 11

图13：框式交换机逻辑结构示意图 11

图14：框式交换机正交架构信号传输轨迹 11

图15：园区、企业、工业场景网络组网架构 13

图16：智算中心网络以东西流量为主 14

图17：传统数据中心三层组网架构转向Spine-Leaf架构 14

图18：AI模型持续迭代 14

图19：AI模型训练所需算力持续增长 14

图20：网络带宽越高，训练时间越少 15

图21：分布式全局加速取决于加速比 15

图22：集群规模与算力比率示意图 15

图23：AI集群组网可分为前端（FrontEnd）和后端网络（BackEnd） 16

图24：前后端网络组网均来带来大量交换机需求 16

图25：RDMA通信时延更低 16

图26：RDMA协议栈 17

图27：IB在性能和功能上更优，RoCEv2生态丰富具备成本优势 18

图28：以太网RDMA网络市场占比有望持续提升 18

图29：HPC集群中IB和以太网网络为主流方案 18

图30：多方助力UEC发展 19

图31：GSE（全调度以太网网络）分层架构 19

图32：ETH+实现高载荷比、低时延的开放以太网 19

图33：AI服务器网络组网架构 20

图34：RDMA市场中交换机需求快速增长 20

图35：AI集群组网中计算和存储网络速率较高，管理和业务网络速率较低 20

图36：主流三种智算网络架构适用不同场景 21

图37：Spine-Leaf两层架构组网 22

图38：Fat-Tree三层架构组网 22

图39：DGXB200网络端口示意图 22

图40：DGXB200127节点计算网络组网架构 22

图41：算力集群拓展方向Scaleup+Scaleout 24

图42：Scaleup——更多GPU互联 25

图43：Scaleout——更多节点互联 25

图44：数据中心以太网接口带宽向800G、1.6T发展 26

图45：工业自动化和汽车场景以太网速率较低，运营商和云计算网络以太网速率需求较高 27

图46：交换机产业链涉及厂商众多 27

图47：芯片类在以太网交换设备的成本占比最大 28

图48：